CN2101541U - 曲线金属带自动纵剪机 - Google Patents

Abstract

一种曲线金属带自动纵剪机，由机座、供带盘、进 料辊、导向辊、夹紧辊、剪切头、弹簧、压平辊、主导部 件、收料盘、电动机、减速器、联轴器及曲线自动控制 机构组成。由于本实用新型为全机械结构，可靠性 高，加工精度提高，实施方便，造价低，能一次多条曲 线带剪切和套裁，速度快、效率高、节约原材料。调整 齿轮和凸轮，即可实现各种尺寸、不同曲线形状、多种 材料的曲线金属带加工。

Description

本实用新型属于金属带材剪切机床。

现有的金属带材纵剪机通用圆盘液剪进行剪切，其剪切方向是不变的，也没有曲线控制机构，所以不具备曲线剪切功能，要剪切宽度随长度变化或宽度不变带边呈曲线变化的各种曲线形带条，就无能为力。在CN2052319U中公开了一种橄榄型矽钢带开料机（申请号为89206082.4），目的是提供一种数控硬轴机械传动剪切机，用于RO变压器橄榄型矽钢带的开料。它包括电脑、运行电器箱、箱体、开关盒和由送料盘、传动压轮、剪切部件、碾平轮、收料盘构成的主机。但该方案的整机结构尚显复杂，造价较高。主机中每个剪切部件均需设置二层拖板，除动力电机外还各需二个运行电机。曲线运动的横向参数须由电脑同时送出二个不同量但又严格相关的控制数据，编程相对复杂。当产品曲线不同时，必须重新编程，对使用条件要求较高。

本实用新型的目的是为了解决以上不足，提供一种加工曲线准确、工作可靠、效率较高而又结构简单、使用方便、造价低并能适应多种金属材料带加工各种尺寸和曲线形状的曲线带产品的自动纵剪机。

本实用新型的技术解决方案是：

1、在机座的上平面、工件带纵向走带直线上，按走带方向依次装有供带盘、进料辊、前后并列的二或四个剪切头、压平辊、主导部件和收带盘，机座左部装有电动机，经减速器、联轴器连接主导部件，传动工件带纵向走带运动。工件带由供带盘经进料辊，先后通过各剪切头剪切出成品曲线带的左、右各条边，再经压平辊将剪开的带条压平，通过主导部件传动后，由收带盘最后收集成卷。为保证工件带在纵向走带过程中横向位置的稳定，在剪切头之间及其前后位置，紧靠工件带的左、右两边还装有数对导向辊和夹紧辊。为实现自动曲线剪切，在联轴器和主导部件之间还装有机械结构的曲线自动控制机构，其输入端与主导部件联结，接受主导部件的走带长度量信息，经内部传动部分将一条曲线带的长度量变换为输出端成形凸轮一周的迴转量，控制与之衔接的剪切头作与纵向长度相关的横向运动一个周期。成形凸轮的工作曲线对应于产品曲线带的横向参数，剪切头受控作相对于工件带的横向运动，与工件带相对于剪切头的纵向走带运动，合成产品曲线带的剪切曲线。调节曲线自动控制机构的传动比，使输出端成形凸轮迴转一周即剪切头横向往复运动一个周期对应于欲加工曲线带的长度；修正或配用不同的成形凸轮，使之工作曲线对应于曲线带的横向参数，即可适应各种长度和曲线形状的曲线带的剪切加工。

2、用振动式多刀斜刃剪取代通用的圆盘液剪进行剪切的剪切头，其结构特征为互相对应地安装有多刀斜刃上刀组和多刀斜刃下刀组。在内部起振电机的驱动下，由于凸轮和压簧的相互作用，多刀斜刃上刀组作垂直方向的连续振动，与多刀斜刃下刀组产生多线剪切。

由于振动式斜刃剪的上下刀头重叠线很短，与工件带之间的钳制作用就小，剪切方向相对灵活，所以仅在拖板下面设置固定在机座上的导轨，二者组成移动副，由对应的成形凸轮控制在水平面上作垂直于纵向走带方向的横向运动，且不必设置运行电机。

本实用新型设置二个剪切头分别用来剪切曲线带的左、右各条边；设置四个剪切头，二二成对分别剪切多条曲线带的奇数行和偶数行，即可实现套裁。剪切头各刀组的刀头对数由一次剪切的曲线带条数决定，刀头间距则接曲线带宽度调整。

3、设置用来传动走带和测长的主导部件，其结构由主导辊和安装在其下方的二个压带辊为主构成。压带辊是从动的，将从三辊之间通过的工件带压紧在主导辊的表面，并形成一个包角。主导辊经联轴器、减速器连接电动机，作为工件带的传动件；在其轴颈上还装有曲线控制机构的传动齿轮，所以主导辊又是为曲线自动控制机构提供走带长度量信息的测长辊。

本实用新型由机座、供带盘、进料辊、导向辊、夹紧辊、剪切头、弹簧、压平辊、主导部件、收料盘、电动机、减速器、联轴器、曲线自动控制机构为主构成整机，为全机械结构。

本实用新型的优点是：

1、全部机械结构，能提高加工精度，可靠性高，改变产品规格方便、仅须调整凸轮、齿轮和刀距，即可适应不同曲线形状、不同长度和宽度的曲线带产品的大批量加工。

2、适用面广，除了能对硅钢带进行多种曲线纵剪（开料）外，合理选用刀头材料，也适合其它黑色、有色金属及其合金带材的曲线剪切。

3、能实现一次多条曲线带剪切，并可方便地实施套裁，速度快、效率高、节约原材料。

4、整机结构简单紧凑（除主机外无任何附属设备）、体积小、造价低、制造方便，易于实施。

此外，停止曲线自动控制机构的工作，本实用新型即可剪切普通的直线带条，一机多用。

下面结合附图，以本实用新型的一个实施例，进一步详细说明本实用新型的技术细节。

图1为本实用新型的整机结构布置图；

图2为本实用新型的曲线自动控制机构的结构图；

图3为本实用新型的剪切头的垂直横向剖视图；

图4为本实用新型的主导部件结构图。

在图1本实用新型整机结构布置图中，按箭头所示工件带50的纵向走带方向，在机座10的上平面依次装有供带盘20、进料辊9、导向辊11和夹紧辊8、剪切头6及其右端的弹簧7、导向辊12和夹紧辊5、剪切头3及其右端的弹簧4、导向辊13和夹紧辊2、压平辊18、主导部件1和收带盘19，电动机14经减速器15、联轴器16与主导部件1连接，安装在机座10的左部，在联轴器16与主导部件1之间，还装有机械结构的曲线自动控制机构17，其输入端与主导部件1联结，输出部位与剪切头3、6一一衔接。

进料辊9的作用是使工件带50保持合适的进入高度；导向辊11、12、13的作用是提供一个横向基准，工件带50在右边对应位置安装的夹紧辊8、5、2的作用下，以其左边紧靠前者保持横向平稳的纵向直线走带运动；剪切头3、6分别用来剪切曲线带的左、右各条边；压平辊18的作用是将已剪开的带条压平，以提高主导部件1的传动精度，并减少带条锐边对后者造成的磨损；主导部件1的作用是传动工件带50作纵向直线走带运动，并将走带长度量传递给曲线自动控制机构17；电动机14经减速器15由联轴器16联结主导部件1，提供走带动力；曲线自动控制机构17的作用是以主导部件1提供的长度量为依据，按产品带条的曲线要求，控制剪切头3、6作相应的横向运动；弹簧4、7分别为剪切头3、6提供向左的推动力。

图2为本实用新型的曲线自动控制机构的结构图。曲线自动控制机构17是纯机械结构的，由可变传动比的顺序啮合的齿轮22、23、24、25、26、27、28、29和分别同轴安装在齿轮28、29上同步旋转的成形凸轮30、31构成。

在主导部件1的主导辊21的轴颈上，装有同步旋转的齿轮22、与之啮合的齿轮23同轴装有齿轮24，中介齿轮25与齿轮24和26同时啮合，与齿轮26同轴安装的齿轮27与完全相同的两个齿轮28、29啮合。整个齿轮传动系统的总传动比为i，由齿轮22与23；24与26；27与28、29三级传动比决定，其中齿轮24与26设计为一对交换齿轮，调整其齿数，即可方便改变总传动比i。

成形凸轮30、31安装在齿轮28、29上，在各自的右端面上制有与产品曲线带横向参数对应的工作曲线，并且位置分别对准剪切头3、6的横轴线，控制其作相应的横向运动。主导部件1传动工件带50纵行一条产品带的长度，对应于成形凸轮30、31旋转一周360°，剪切头3、6即横向运动一个往复，与纵向走带运动合成整条产品带的剪切曲线。主导部件1中直径为D的主导辊21传动一条带长L应转过的转数为N：N＝L／（πD）

由于成形凸轮30、31对应转数为一周，所以齿轮传动系统的总传动比i应为：i＝1／N＝πD／L。

本实用新型通过调整曲线自动控制机构17中的交换齿轮24、26调节总传动比i和配用不同工作曲线的成形凸轮30、31，实现不同长度、不同曲线形状的曲线带产品的剪切加工。

图3为本实用新型的剪切头3或6的垂直横向剖视图。在本实施例中，前后并列地安装  有两个剪切头3、6，结构完全相同，分别用来剪切出产品曲线带的左、右各条边。

导轨34与拖板33组成的移动副安装在机座10的上平面，其轴线在水平面内垂直于纵向走带方向，且位置对准成形凸轮30或31，成形凸轮30或31通过安装在拖板33左端的从动件尖顶32推动拖板33向右横向运动，同时压缩安装在拖板33右端的弹簧4或7，在成形凸轮30或31工作曲线的下降段，则由弹簧4或7推动拖板33向左运动。

采用弹簧4或7与成形凸轮30或31共同完成拖板33左右往复的横向运动，目的是为了使尖顶32始终与成形凸轮30或31紧密接触，保证拖板33的横向运动严格遵循工作曲线；同时，曲线自动控制机构17只须传动单向的力，可以避免传动系统的间隙误差对曲线精度的影响。

在拖板33上固定有二根立柱38、44，其上端固定有上横梁43，起振电机42安装在中间位置，其轴伸上装有凸轮41，与之对应的凸轮40安装在中横梁39的上平面正中位置，中横梁39套装在立柱38、44中段，滑动配合，压簧37、45分别套在立柱38、44下端，向上顶住中横梁39。

在起振电机42的驱动下，由于凸轮41、40和压簧37、45的共同作用，中横梁39带动安装在下平面的多刀斜刃上刀组36作高频率、小幅度的垂直振动，与对应位置安装在拖板33上平面的多刀斜刃下刀组35产生剪切作用，当工件带50通过其剪切面时，受到多线剪切。

多刀斜刃上刀组36和多刀斜刃下刀组35的刀头对数由一次剪切的曲线带条数决定；刀头间距则按曲线带产品的宽度尺寸调整。合理的选用刀头材料，即可适合多种黑色、有色金属及其合金带材的剪切。

图4为主导部件的结构图。

主导部件1由主导辊21和压带辊46、47为主构成。主导辊21是主动辊，其轴伸上装有联轴器16，经减速器15与电动机14连接，传动其按逆时针方向转动；从动的压带辊46、47安装在主导辊21的下方，工件带50在三个辊的柱表面之间通过，受到传动作纵向直线走带运动。压带辊46、47的作用是产生压带力将工件带50紧压在主导辊21的表面，并形成一个适当包角，以增加主导辊21对工件带50的传动摩擦力，防止因打滑而造成传动和测长误差。

在主导辊21的轴颈上，还装有齿轮22，将主导辊21传动走带的长度量传递给曲线自动控制机构17，所以，主导辊21不仅是工件带50的走带传动辊，也是曲线自动控制机构17的测长辊。这种结构和传动方式，较单独设置测长机构不但简单经济，重要的是消除了一个误差环节，避免因传动阻力和负荷变化产生测长误差，进一步保证了曲线剪切的精度。

实施例2是本实用新型实现套裁的曲线金属带自动纵剪机。根据图1，在机座10的上平面纵向走带位置上，前后并列地增加剪切头数量至四个；曲线自动控制机构17对应增加成形凸轮为四个，即可实现套裁的曲线金属带自动纵剪机。

Claims (4)

1、一种曲线金属带自动纵剪机，属于金属带材剪切机床，有机座10及纵向依次安装在其上平面的供盘带20，进料辊9，导向辊11和夹紧辊8，剪切头6和弹簧7，导向辊12和夹紧辊5，剪切头3和弹簧4，导向辊13和夹紧辊2，压平辊18，主导部件1，收盘带19，电动机14经减速器15、联轴器16与主导部件1连接，安装于机座10的左边，其特征在于联轴器16与主导部件1之间位置还装有机械结构的曲线自动控制机构17，其输入端与主导部件1联结，输出部位与剪切头3、6一一衔接。

2、根据权利要求1所述的曲线金属带自动纵剪机，其特征在于剪切头3和6结构相同，导轨34与拖板33组成的移动副安装在机座10的上平面，其轴线在水平面内垂直于纵向走带方向，且位置对准曲线自动控制机构17中的成形凸轮30或31，尖顶32作为从动件安装在拖板33的左端，安装在中横梁39下平面的多刀斜刃上刀组36和对应位置安装在拖板33上平面的多刀斜刃下刀组35构成震动式多刀斜刃剪。

3、根据权利要求1或2所述的曲线金属带自动纵剪机，其特征在于曲线自动控制机构17由顺序啮合的传动齿轮22、23、24、25、26、27、28、29和分别安装在齿轮28、29上同步旋转的成形凸轮30、31构成。

4、根据权利要求1或2所述的曲线金属带自动纵剪机，其特征在于齿轮22安装在主导辊21的轴颈上。

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